DE60037957T2

DE60037957T2 - Transportsystem und -verfahren

Info

Publication number: DE60037957T2
Application number: DE60037957T
Authority: DE
Inventors: Masahito Musashino-shi TOMIZAWA; Yoshiaki Musashino-shi Kisaka; Yutaka Musashino-shi Miyamoto; Takashi Musashino-shi Ono; Hiromu Musashino-shi Toba
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2020-09-16
Also published as: US7002968B1; DE60037957D1; EP1085686A2; EP1085686A3; EP1085686B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Transport von Signalen in einem Wellenlängenmultiplexnetz und bezieht sich insbesondere auf eine Technologie für den transparenten und wirtschaftlichen Transport von Client-Signalen, wobei die Hochwertigkeit der Signale beibehalten wird.
Diese Anmeldung beruht auf den Patentanmeldungen Nr. Hei 11-263459 und Hei 11-283029 , eingereicht in Japan.
Beschreibung des Standes der Technik
Die SDH (synchrone digitale Hierarchie) ist eine international akzeptierte Norm für das Multiplexieren vorhandener Dienstsignale in optischen Transportsystemen. Die SDH arbeitet mit einer Basisgeschwindigkeit von 156 Megabits im STM-1-Format (synchrones Übertragungsmodul, Ebene 1), wobei die gegenwärtige Empfehlung für Geschwindigkeiten bis zu 10 Gigabit/s im STM-64-Rahmenformat gegeben wird (wegen der SDH-Rahmenformate siehe das untere rechte Format in 1).
Außerdem wird in den Vereinigten Staaten als die De-facto-Norm das SONET (synchrones optisches Netz) verwendet, das ähnlich der SDH ist, womit die internationale Norm SDH und die USA-De-facto-Norm SONET die Hauptströmungs-Architekturen beim optischen Transport sind. Diese Situation hat dazu geführt, dass große Mengen optischer Transportsysteme, die auf dem SONET- oder auf dem SDH-Protokoll beruhen, in den Markt eingeführt werden. Somit erreicht der SONET/SDH-Markt eine Reifestufe, wobei die Kosten SONET/SDH-kompatibler Schnittstellenkarten drastisch fallen.
Außerdem zeigt die WDM-Technologie (Wellenlängenmultiplextechnologie) zum Zuweisen einer Wellenlänge zu einem Kanal einen schnellen Fortschritt, sodass eine weitere Verbesserung bei der Erhöhung der Bandbreite von WDM-Signalen pro Faser gefordert wird.
In der Zwischenzeit zeigt die Computerindustrie einen bemerkenswerten Fortschritt insbesondere bei Router-Technologien, wobei im Markt jetzt Router der Klasse mit einem Durchatz von 10 Gigabit/s verfügbar sind. Diese Router sind mit einer Hochgeschwindigkeitsschnittstelle mit einer Geschwindigkeit höher als Gigabit/s versehen und nutzen eine Bitübertragungsschichttechnologie wie etwa SONET/SDH und Faserkanal.
In dem herkömmlichen Transportsystem werden Pakete für die Computerkommunikation gemäß dem SONET/SDH- oder dem Faserkanalformat abgebildet und ferner durch die WDM-Technik gebündelt. In 1 ist ein herkömmliches optisches Transportsystem gezeigt.
1 zeigt eine Systemkonfiguration für den WDM-Transport von SDH-Rahmen in einem NW (Netz). Pakete, die im IP-NW (Internetprotokoll-NW) transportiert werden, werden unter Verwendung des PPP (Punkt-zu-Punkt-Protokoll) oder anderer Protokolle in einem Router mit einer SDH-Schnittstelle durch Korrelieren der Pakete mit dem Container in dem SDH-NW-Rahmenformat, der die Nutzlast in SDH-Rahmen enthält, und Angeben der Rahmenphase durch Einfügen eines Zeigers im SOH (Abschnitts-Overhead) zur Angabe der vordersten Stelle des POH (Pfad-Overhead) abgebildet. SDH-Rahmen werden im WDM-Regime direkt multiplexiert.
In dem in 1 gezeigten SDH-Format bezieht sich N auf einen Grad der in der STM auf einer Grundlage von 156 Megabit/s ausgeführten Multiplexierung, sodass für 156 Megabit/s N = 1 ist, für 622 Megabit/s N = 4 ist, für 2,4 Gigabit/s N = 16 ist und für 10 Gigabit/s N = 64 ist.
Wenn es gewünscht ist, den Grad der Multiplexierung in dem optischen Transportsystem weiter zu erhöhen, wird die Frequenznutzungseffizienz zu einem Problem. Die WDM beruht auf einer festen und diskreten Bandbreitenbelegung auf der Frequenzachse, wobei gemäß der ITU-Norm z. B. ein 100-GHz-Gitter gewählt wird. Im Gegensatz dazu beruht die TDM (Zeitmultiplexierung) auf der Zuweisung eines Kanals zu einem Zeitschlitz, wobei die Bandbreitenbelegung um jede Trägerfrequenz kontinuierlich ist.
Obgleich es von der Genauigkeit der Wellenlängenfilter abhängt, ist es im Allgemeinen nützlich, bei der Erhöhung der Frequenznutzungseffizienz zunächst die TDM auszuführen, bevor die WDM ausgeführt wird.
Obgleich die Netzübertragung in der WDM-Betriebsart (WDM-NW) möglich ist, ist es wegen der S/R-Verschlechterung, der Gruppengeschwindigkeitsdispersion und nichtlinearer optischer Effekte selbst in Zukunft unpraktisch, den durchgängigen optischen Ende-Ende-Transport zu erwarten. Somit wird eine 3R-Funktion, d. h. eine Regenerierungsentzerrung, Verstärkung und Taktextraktion, in jedem WDM-NW wesentlich. Dabei gibt einen zusätzlichen Nutzen, dass TDMs an den Eintrittspunkten in das WDM-NW die Wirkung haben, die Anzahl der Typen erforderlicher 3R-Schaltungen zu verringern.
Allerdings verursacht die Verwendung eines SDH-Multiplexers für die TDM im WDM-NW-Transport mehrere Probleme.
Zunächst wird der SOH, ursprünglich zur Verwendung durch Netzträger für das Management des Netzbetriebs, nützlich beim Management von Anwendernetzen. Mit anderen Worten, es besteht zunehmender Bedarf von Clients, den SOH-Abschnitt des SDH-Rahmens für ihre eigene Verwendung zu verwenden. Allerdings wird der SOH in den vorhandenen SONET/SDH-Multiplexern in jedem Abschnitt abgeschlossen oder neu geschrieben, sodass die von dem Anwender benötigten Informationen verloren gehen, sobald der SOH in eine von dem Träger betriebene Einrichtung eintritt.
Ein weiteres Problem ist, dass die SDH für in Routern vorgesehene optische Schnittstellen häufig unzulänglich ist, d. h., dass z. B. zum Einstellen der Taktfrequenz verwendete Zeiger in vielen Fällen weggelassen werden. Obgleich vom SDH-Multiplexer eine Zeigerverarbeitung ausgeführt werden kann, ist dies in einer solchen Situation auf der Router-Seite des Netzsystems nicht der Fall, sodass durch Unterschiede der Taktfrequenzen häufig Bitschlüpfe verursacht werden. Die Genauigkeit der vorhandenen Router ist 100 ppm, was eine Größenordnung weniger als 20 ppm für die SDH ist.
Ferner ist es nicht vorhersehbar, ob die Router in Zukunft weiter von Schnittstellen abhängen, die an SDH oder Faserkanal angepasst sind, sodass zu erwarten ist, dass Router mit einem neuen Rahmen entwickelt werden können und die Verbindung mit dem Trägernetz fordern können.
Die Forderungen für die Wiederherstellung nach einem Ausfall auf dem Transportpfad ändern sich ebenfalls je nach den Clients. Einige Clients im WDM-Netz besitzen Ausfallwiederherstellungsfunktionen. Zum Beispiel spezifiziert die SDH-Architektur eine Schutzschaltfunktion, sodass es nicht obligatorisch ist, dass das WDM-Netz Pfadwiederherstellungsdienste bereitstellt.
Allerdings werden im Markt preiswerte SDH-Vorrichtungen verkauft, die keine Schutzschaltfunktion aufweisen, sodass gut verständlich ist, dass es für das WDM-Netz Forderungen zur Bereitstellung von Wiederherstellungsdiensten geben könnte. Während sich das Wesen von Clients zusammen mit der Erweiterung der Netzkapazität breiter fächert, ist es notwendig geworden, dass sich das WDM-Netz auf flexible Weise auf eine Vielzahl von Anforderungen für die Dienstqualität einstellt.
Im Folgenden wird das gegenwärtige Merkmal der Taktsynchronisationsfunktion ausführlicher erläutert.
Um digitale Signale wirtschaftlich zu Zielen zu transportieren, werden mehrere digitale Niedergeschwindigkeitssignale der TDM unterworfen und werden die TDM-Signale als ein digitaler Hochgeschwindigkeitssignalstrom transportiert. Um die TDM digitaler Niedergeschwindigkeitssignale auszuführen, ist es notwendig, dass die Frequenzen jedes digitalen Niedergeschwindigkeitssignals genau angepasst sind. Zum Synchronisieren der Frequenzen digitaler Niedergeschwindigkeitssignale werden das Stopfsynchronisationsverfahren oder das Netzsynchronisationsverfahren verwendet.
Zunächst wird anhand von 7 das Stopfsynchronisationsverfahren erläutert. In diesem Verfahren werden die einzelnen digitalen Niedergeschwindigkeitssignale vorübergehend gespeichert und mit einer Frequenz f0 gelesen, die etwas höher als die aller digitalen Niedergeschwindigkeitssignale ist, wobei zu jeder Frequenz f0 der digitalen Niedergeschwindigkeitssignale überschüssige Impulse (Stopfimpulse), die jeder Frequenz f0–fi, f0–fj,... entsprechen und keine Informationen besitzen, hinzugefügt und mit ihr synchronisiert werden. Die synchronisierten digitalen Niedergeschwindigkeitssignale werden der TDM unterworfen und als ein Strom digitaler Hochgeschwindigkeitssignale gesendet. Die Informationen hinsichtlich der Stopfimpulse werden getrennt gesendet, sodass die Empfangsausrüstung die Stopfimpulse entfernen kann, um die ursprünglichen Signale wiederherzustellen. Die Entfernung überschüssiger Impulse wird als Entstopfen bezeichnet.
8 zeigt einen Blockschaltplan der Konstruktion einer synchronisierten Multi-/Demultiplexierungs-Stopfvorrichtung. Aus den digitalen Niedergeschwindigkeitssignalen werden durch Extrahieren der Taktsignale aus dem Taktextraktionsabschnitt 411 Taktkomponenten extrahiert, um einen Schreibtakt für den Pufferspeicher 412 zu erzeugen. Die digitalen Niedergeschwindigkeitssignale werden in Übereinstimmung mit dem Schreibtakt in den Pufferspeicher 412 eingegeben. Ein Takterzeugungsabschnitt 413 und ein Stopfsteuerabschnitt 414 erzeugen den Lesetakt zum Lesen von Daten aus dem Pufferspeicher 412. Die Daten werden in Übereinstimmung mit dem Lesetakt in der geschriebenen Folge gelesen. Ein digitaler Multiplexer 415 multiplexiert Lesesignale und Stopfimpulse, um synchronisierte Signale zu erzeugen, und mehrere solcher synchronisierten Signale werden der TDM unterworfen, um einen Strom digitaler Hochgeschwindigkeitssignale zu erzeugen.
Ein Phasenkomparator 416 vergleicht die Phasen des Schreibtakts und des Lesetakts für den Pufferspeicher 412 und gibt proportional zu den Phasendifferenzen Spannungssignale aus. Wenn die Lesetaktfrequenz höher als die Schreibtaktfrequenz ist, nehmen die Phasendifferenzen zu und nimmt der Betrag der Ausgangsspannung zu. Wenn die Phasendifferenz einen Schwellenwert übersteigt, d. h., wenn der Wert der Ausgangsspannung von dem Phasenkomparator 416 einen bestimmten Wert übersteigt, wird ein positives Stopfen ausgeführt, um den Lesetakt an einem Ort in einem durch einen Stopffreigabetakt spezifizierten Rahmen um 1 Bit zu verzögern und dadurch die Frequenzen zu synchronisieren.
9 zeigt einen Blockschaltplan der Konstruktion der synchronisierten Multi-/Demultiplexierungs-Stopfvorrichtung. In dem Demultiplexer 421 wird das Hochgeschwindigkeitssignal in mehrere synchronisierte Signale demultiplexiert. Der Taktextraktionsabschnitt 422 extrahiert aus den synchronisierten Signalen Taktkomponenten, wobei ein Schreibtakt für den Pufferspeicher 423 erzeugt wird. Wenn in den Transportrahmen Stopfimpulse vorhanden sind, verzögert der Entstopfsteuerabschnitt 424 den Schreibtakt an dem Stopfimpulseinfügeort um 1 Bit.
An dem Stopfimpulseinfügeort wird der Schreibtakt gelöscht, d. h. entstopft. Der Takt mit einem Zwischenraum wegen des Entstopfens wird durch den Phasenregelkreis 425 ausgeglichen und der Lesetakt wird mit derselben Frequenz wie die ursprünglichen digitalen Niedergeschwindigkeitssignale regeneriert. Um die ursprünglichen digitalen Niedergeschwindigkeitssignale zu regenerieren, werden Daten in Übereinstimmung mit dem Lesetakt in der Schreibfolge aus dem Pufferspeicher 423 eingelesen. Der Phasenregelkreis 425 enthält einen Phasenkomparator 426, ein Tiefpassfilter 427 und einen Spannungssteuerungsoszillator 428. Die Einführung der Stopfsynchronisation ermöglicht die TDM digitaler Signale, wobei ein wirtschaftlicher digitaler Signaltransport verwirklicht wird, der dem analogen Signaltransport überlegen ist. Dieses Schema wird im PDH-Netz (Netz mit plesiochroner digitaler Hierarchie) verwendet.
Andererseits soll die Netzsynchronisation dadurch, dass die Verarbeitungsfunktionen jeder in dem Netz arbeitenden Vorrichtung verbessert wird, und dadurch, dass an den digitalen Multiplexer, an die Vermittlungsvorrichtungen, an die Endgerätvorrichtungen und dergleichen ein gemeinsamer Takt geliefert werden, die Netzbetriebseffizienz und -flexibilität verbessern. Multiplexierungsverfahren, die Signale mit Geschwindigkeiten bis zu Gigabit/s synchronisieren können, enthalten die SDH als eine Standardarchitektur. Die 10, 11 zeigen STM-Rahmen der SDH-Architektur. Ein STM-Rahmen umfasst einen für die Netzwartung definierten Abschnitts-Overhead 431, eine Nutzlast 432, die Anwenderinformationen speichert, und einen Zeiger 433 zum Zeigen des führenden Orts 435 der Anwenderinformationen 434 in der Nutzlast.
Die SDH-Architektur nimmt die Netzsynchronisation an, wobei es aber notwendig ist, Signale über mehrere Netzträgernetze zu transportieren, wobei die Stopfsynchronisation durch den Zeiger selbst dann angenommen wird, um die Qualität der Übertragung sicherzustellen, wenn diese Trägernetze in Übereinstimmung mit unabhängigen Takten arbeiten.
Anhand der 12, 13 werden die positive und die negative Stopfverarbeitung unter Verwendung des Zeigers erläutert. 12, 13 zeigen denselben STM-Rahmen jeder SDH-Architektur wie den in 11 gezeigten. Wie in 12 gezeigt ist, wird ein positives Stopfen ausgeführt, um Stopfbytes 442 direkt hinter dem Zeigerbyte des Zeigers 441 einzufügen, wenn die Frequenz der zu multiplexierenden digitalen Niedergeschwindigkeitssignale etwas niedriger als die Fre quenz der Nutzlast in dem STM-Rahmen ist. Wie in 13 gezeigt ist, wird umgekehrt dann, wenn die Frequenz der zu multiplexierenden digitalen Niedergeschwindigkeitssignale etwas höher als die Frequenz der Nutzlast in dem STM-Rahmen ist, ein negatives Stopfen ausgeführt, um die Anwenderinformationen 452 in dem letzten Byte des Zeigers 451 zu speichern. Wenn die Frequenz der zu multiplexierenden digitalen Niedergeschwindigkeitssignale dieselbe wie die Frequenz der Nutzlast in dem STM-Rahmen ist, wird das Stopfen nicht ausgeführt. Dementsprechend stellen das positive und das negative Stopfen sicher, dass die Frequenzsynchronisation verwirklicht wird, wobei es selbst im Fall des digitalen synchronen Transports möglich ist, die nicht synchronisierten digitalen Signale der TDM zu unterwerfen, um stabile hochwertige TDM-Signale zu transportieren.
Da die SDH-Architektur die Synchronisation mit allen Transportgeschwindigkeiten bis zu Geschwindigkeiten von Gigabit/s ausführen kann, um die Netzwirtschaftlichkeit und -flexibilität sicherzustellen, nehmen viele Netzträger diesen Zugang an. Allerdings reift der SDH-Markt und werden SDH-Schnittstellenkarten viel preiswerter, sodass die Anwender selbst SDH-Schnittstellenkarten zu verwenden beginnen. Aus diesem Grund wird die OH-Transparenz der Trägernetze gefordert, sodass der gesamte Rahmen einschließlich des OH, der für das Netzwartungsmanagement verwendet worden war, nun ein Anwendersignal repräsentiert, sodass die SDH-Funktionen für Netzträger nicht zur Verwendung zur Verfügung stehen. Folglich können die Netzträger die Zeigerfunktion, die für die Synchronisation genutzt worden ist, nicht mehr verwenden.
Außerdem können sich die Trägernetze wegen der Verfügbarkeit von Hochgeschwindigkeits-Routern direkt auf die Router selbst in den einzelnen Trägernetzen einstellen. Das heißt, es entsteht die Möglichkeit, dass selbstständige Router mit internem Taktoszillator mit synchronisierten digitalen Signalen multiplexiert werden sollten. Wenn nicht synchronisierte digitale Signale ohne Verwendung des Zeigers multiplexiert werden, können Differenzen der Frequenzen der Transportrahmen und nicht synchronisierter multiplexierter digitaler Signale auftreten, wobei dann, wenn die Differenz die Kapazität der Pufferspeichervorrichtung übersteigt, Probleme wie etwa die Lesedatenverdopplung und das Datenüberspringen auftreten können, so dass kein zuverlässiger hochwertiger Transport aufrechterhalten werden kann.
Es könnte möglich sein, dass eine OH-Transparenz bereitgestellt werden kann, wenn die Netzträger das Verfahren der Frequenzsynchronisation verwenden, das nur auf dem Zeiger beruht, ohne den OH in dem SDH-Netz zu verändern. Allerdings gibt es jetzt im Markt viele Router ohne die Zeigerfunktion, sodass Router, die mit solchen SDH-Schnittstellenkarten ausgestattet sind, die die Zeigerfunktion nicht aufweisen, nicht auf das Netz eingestellt werden können.
Ein Dokument EP 0 874 488 des Standes der Technik beschreibt einen transparenten Multiplexer/Demultiplexer. Eine Konfiguration für einen SONET-Transportknoten umfasst ein Paar transparenter Multi-/Demultiplexer, die an zwei Orten vorgesehen sind und über eine Spanne mit hoher Rate verbunden sind. Die T-Multiplexer sichern die Kontinuität aller Tribs (tribs) und erhalten über die Spanne mit höherer Bitrate ein lineares System oder ein Ringsystem mit niedrigerer Bitrate aufrecht. Das lineare oder Ringsystem mit niedrigerer Bitrate arbeitet so, als ob es ohne den Mittelabschnitt mit höherer Bitrate direkt verbunden wäre. Für die Vorwärtsrichtung des Verkehrs umfasst der T-Multiplexer einen Kanalempfänger zum Empfangen der Trib-Signale und liefert für jedes Trib-Signal einen Trib-SPE und einen Trib-OH. Die Trib-SPEs werden auf einen Superträger-SPE multiplexiert und die Trib-OH-Signale werden verarbeitet, um einen Superträger-OH zu erzeugen. Ein Superträgersender bildet den Superträger-SPE und den Superträger-OH auf ein Superträgersignal ab und sendet dieses über die Spanne mit hoher Rate. Für die umgekehrte Verkehrsrichtung werden die umgekehrten Operationen ausgeführt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wirtschaftliches Signaltransportsystem und eine Signalverarbeitungsvorrichtung für ein Ultrahochgeschwindigkeitsnetz zu schaffen, um zu ermöglichen, dass Netzträger auf eine Vielzahl von Client-Anforderungen reagieren, indem die Signalverarbeitungsprozeduren in den Multiplexierungsabschnitten vereinfacht werden, während die hohe Signalqualität aufrechterhalten bleibt.
Die Aufgabe wird in der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Transportsystem zum Transportieren wellenlängenmultiplexierter Signale über ein Netz durch transparentes Anwenden der Zeitmultiplexierung auf ein gesamtes Signal eines Clients (einschließlich des Client-OH, z. B. SOH) und durch Anbringen eines zusätzlichen Overhead an dem gesamten Signal des Clients und durch Transportieren eines zeitmultiplexierten Signals mit FEC-Bits, Rahmensynchronisationsbits, Kanalidentifiziererbits, CLK-Einstellbits und Schutzbits, die in dem zusätzlichen Overhead definiert sind. Ein solches Transportsystem ermöglicht das Erzeugen einer Transparenz in dem den Client-Signalen zugeordneten Overhead, während eine hohe Qualität der transportierten Signale aufrechterhalten wird.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Transportsystem und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Transparenz in dem dem Trägernetz zugeordneten Overhead zu schaffen, während beim Transport synchronisierter und nicht synchronisierter Anwendersignale in der Zeitmultiplexbetriebsart ein hochwertiger Dienst bereitgestellt wird.
Die zweite Aufgabe wird gelöst in einem Verfahren zum Multiplexieren synchronisierter und nicht synchronisierter Signale, das die folgenden Schritte umfasst: Hinzufügen eines zusätzlichen Overheads zu einem digitalen Signal, Anwenden des positiven oder des negativen Stopfens in Übereinstimmung mit den Overhead-Informationen, Synchronisieren einer Client-Frequenz auf eine Netzfrequenz und Anwenden einer Zeitmultiplexierung für den Transport eines digitalen Signals, das durch eine Empfangsausrüstung zu demultiplexieren ist, um ein ursprüngliches digitales Signal zu regenerieren.
Außerdem wird die obige Aufgabe gelöst in einem Beispiel des synchroniserten Transportsystems das umfasst: einen Multiplexer, der versehen ist mit: einem Taktversorgungsabschnitt für die Versorgung mit Netzsynchronisations-Taktsignalen; einem Empfangsabschnitt für eine photoelektrische Umsetzung eines optischen Niedergeschwindigkeitssignals, um ein digitales Niedergeschwindigkeitssignal wiederzugeben; einem Frequenzsynchronisationsabschnitt zum Anbringen eines zusätzlichen Overheads an dem digitalen Niedergeschwindigkeitssignal, zum Anwenden eines positiven oder eines negativen Stopfens in Bezug auf den zusätzlichen Overhead, zum Synchronisieren einer ursprünglichen Frequenz des digitalen Niedergeschwindigkeitssignals mit einer Synchronisationsfrequenz des eigenen Netzes; und zum Ausgeben mehrerer synchronisierter digitaler Niedergeschwindigkeitssignale; einem digitalen Multiplexierungsabschnitt für eine Zeitmultiplexierung der mehreren synchronisierten digitalen Niedergeschwindigkeitssignale und zum Ausgeben eines zeitmultiplexierten digitalen Hochgeschwindigkeitssignals; einem gemeinsamen Steuerabschnitt zum Steuern des Frequenz synchronisationsabschnitts und des digitalen Multiplexierungsabschnitts in Übereinstimmung mit den Netzsynchronisations-Taktsignalen; und einem Sendeabschnitt zum Umsetzen des zeitmultiplexierten digitalen Hochgeschwindigkeitssignals in ein optisches Hochgeschwindigkeitssignal und zum Weiterleiten zu einem Kommunikationsweg; und außerdem einen Demultiplexierer, der versehen ist mit: einem Multi-/Demultiplexierungsabschnitt für eine optischelektrische Umsetzung des optischen Hochgeschwindigkeitssignals, um das digitale Hochgeschwindigkeitssignal zu regenerieren, und zum Demultiplexieren des regenerierten digitalen Hochgeschwindigkeitssignals in mehrere digitale Niedergeschwindigkeitssignale; einem Frequenzwiederherstellungsabschnitt zum Wiederherstellen der mehreren digitalen Niedergeschwindigkeitssignale auf die ursprüngliche Frequenz des digitalen Niedergeschwindigkeitssignals durch Anwenden eines positiven oder negativen Stopfens in Bezug auf den zusätzlichen Overhead, der an den mehreren digitalen Niedergeschwindigkeitssignalen angebracht ist; einer gemeinsamen Steuereinheit zum Steuern des Multi-/Demultiplexierungsabschnitts und des Frequenzwiederherstellungsabschnitts; und einem Sendeabschnitt zum Umsetzen des wiederhergestellten digitalen Niedergeschwindigkeitssignals in ein optisches Signal und zum Weiterleiten zu einer Niedergeschwindigkeits-Transportvorrichtung.
Außerdem wird die obige Aufgabe gelöst in einem Verfahren zum Multiplexieren synchronisierter und nicht synchronisierter Signale, das die folgenden Schritte umfasst: Anbringen eines zusätzlichen Overhead an einem digitalen Signal; Anwenden des positiven Stopfens in Übereinstimmung mit Overhead-Informationen zum Synchronisieren der Frequenzen, Anwenden einer Zeitmultiplexierung für den Transport eines digitalen Signalstroms, der durch eine Empfangsausrüstung zu demultiplexieren ist, um ein ursprüngliches digitales Signal zu regenerieren.
Dementsprechend wird an einem Anwender-SDH-Signal ein zusätzlicher Overhead z. B. so angebracht, dass die Frequenzen durch Anwenden des Stopfens anhand von Informationen, die den zusätzlichen Overhead enthalten, synchronisiert werden, wobei die digitalen Niedergeschwindigkeitssignale unter Verwendung der Frequenzsynchronisationsfunktionen synchronisiert werden, um die Zeitmultiplexierung anzuwenden, ohne den dem Client-Signal zugeordneten Overhead zu verwenden.
Darüber hinaus wird der zusätzliche Overhead für die Schutzschaltung des Übertragungssignals verwendet, um eine ausgefallene Leitung in einem Netz wiederherzustellen, um die hohe Qualität des Transportdienstes aufrechtzuerhalten. Außerdem können durch Bereitstellung eines zusätzlichen Overheads für jeden Client eine Vielzahl von Anforderungen auf flexible Weise verarbeitet werden.
Es wird angemerkt, dass die in den Ansprüchen angefügten Bezugszeichen die Interpretation der Ansprüche nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine schematische Darstellung eines Signalformats in einem herkömmlichen Transportsystem.
2 ist ein Prinzipschaltbild einer Netzkonfiguration in Ausführungsform 1 des vorliegenden Transportsystems.
3 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels des Signalformats in dem vorliegenden Transportsystem.
4 ist ein Blockschaltplan des Taktfrequenz-Einstellabschnitts in dem vorliegenden Transportsystem.
5 ist ein Prinzipschaltbild einer Netzkonfiguration in Ausführungsform 2 des vorliegenden Transportsystems.
6 ist ein Blockschaltplan einer Transportsystemausführungsform 3 des vorliegenden Transportsystems.
7 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Prinzips der Stopfsynchronisation.
8 ist ein Blockschaltplan einer synchronisierten digitalen Stopfmultiplexierungsvorrichtung.
9 ist ein Blockschaltplan eines synchronisierten Stopf-Multi-/Demultiplexierungsvorrichtung.
10 ist ein Diagramm eines STM-Rahmens in der SDH-Architektur.
11 ist ein Diagramm eines Zeigers.
12 ist ein Diagramm zur Erläuterung der positiven Stopfverarbeitung in einem STM-Rahmen in der SDH-Architektur.
13 ist ein Diagramm zur Erläuterung der negativen Stopfverarbeitung in einem STM-Rahmen in der SDH-Architektur.
14 ist ein Blockschaltplan eines Transportsystems in Ausführungsform 4 des vorliegenden Transportsystems.
15 ist ein Blockschaltplan einer Transportsystemausführungsform 5 des vorliegenden Transportsystems.
16 ist ein Blockschaltplan der Konfiguration des Frequenzsynchronisationsabschnitts des Multiplexers in dem vorliegenden Pakettransportsystem.
17 ist ein Blockschaltplan der Konfiguration des Frequenzwiederherstellungsabschnitts des Demultiplexers in dem vorliegenden Pakettransportsystem.
18 ist ein Blockschaltplan einer Transportsystemausführungsform 6 des vorliegenden Transportsystems.
19 ist ein Blockschaltplan einer Transportsystemausführungsform 7 des vorliegenden Transportsystems.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgenden Ausführungsformen werden für Veranschaulichungszwecke gegeben und schränken die Interpretation der Ansprüche nicht ein, wobei die Kombination aller in den Ausführungsformen erläuterten Merkmale nicht immer notwendig zu sein braucht, um die Probleme, die in ähnlichen Situationen entstehen können, zu lösen.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
In allen zur Erläuterung der Erfindung verwendeten Diagrammen sind die Teile mit derselben Funktion mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden ihre Erläuterungen weggelassen.
Ausführungsform 1
2 zeigt Ausführungsform 1 des vorliegenden Transportsystems, wobei sie ein Beispiel für die Anwendung des Transportsystems auf das WDM-NW (wellenlängenmultiplexierte Netz) in der Punkt-zu-Punkt-Übertragungsanordnung ist.
Das WDM-NW 10 in 2 umfasst eine TDM-Transportvorrichtung (40-Gigabit/s-TDM-System, 40 GTS) 11, die bei dem Randabschnitt (Eintritt/Austritt) als Schnittstelle mit anderen Netzen angeordnet ist; einen WDM-MUX/DMX (Wellenlängen-Multi-/Demultiplexer) 12; und ein Betriebssystem (40G-NE-BS) 13 für das Management des gesamten WDM-NW. Bei jedem Randabschnitt sind hier so viele 40 GTS 11 installiert, wie Kanäle zu multiplexieren sind, was in diesem Beispiel durch n dargestellt ist.
In diesem Fall ist die Leitungsrate pro Kanal 40 Gigabit/s. Außerdem werden mit Zubringersignalen verbundene Client-Signale von 1 Gigabit/s oder 10 Gigabit/s verbunden, wobei die Signalformate IP-SONET/SDH sowie herkömmliches SONET/SDH, IP-Gigabit-Ethernet (mit physikalischer Faserkanalgrenze) und andere neuere Formate sind. Mit anderen Worten, das System ist formatunabhängig und so lange betreibbar, wie die Bitrate spezifiziert ist.
2 zeigt verschiedene Anwendungen von mit einem 40 GTS verbundenen Zubringersignalen: wie etwa eine Anwendung auf den Transport in einem Bezirk eines DTP-Rings (dynamischen Paketübertragungsrings) 21 unter Verwendung eines Kanals in 40 Gigabit/s als ein Beispiel von IP/SONET (siehe Port-Technologie und Anwendungsübersicht http://cio.cisoco.jp/warp/public/cc/cisco/mkt/servprod/opt/tech/dpta#wp.pdf), eine Anwendung auf den Transport in einem Bezirk eines BLSR (doppelt gerichteten leitungsvermittelten Rings) 22, der OC-192 verwendet, ähnlich der Verwendung eines Kanals in 40 Gigabit/s als ein Beispiel eines herkömmlichen SONET; und eine STM-16 LT (Leitungsabschlussausrüstung) als ein Beispiel des herkömmlichen SDH.
Außerdem zeigt sie Client-Endgeräte (Arbeitsstation WS) 24, die mittels GSR (Gigabitvermittlungs-Router) 25 über GbE (Gigabit-Ethernet) 26 verbunden sind.
Es gibt sechs Merkmale der im Folgenden beschriebenen Erfindung, die auf Client-Daten einstellen können, solange die Bitrate spezifiziert ist:

(1) Der Overhead (OH) des Clients wird nicht verwendet und die Signale werden der TDM ohne Abschluss unterworfen;
(2) es wird ein zusätzlicher OH definiert und für die Überwachung der WDM-Ende-Ende-Übertragung verwendet, wobei die Bitrate um den Betrag des zusätzlichen OH erhöht wird;
(3) in dem zusätzlichen OH wird ein Bit/Byte für die Rahmensynchronisation oder für den Kanalidentifizierer bereitgestellt, wodurch die Signale in gewünschte Kanäle getrennt werden;
(4) in dem zusätzlichen OH wird ein Bit/Byte für FEC-Zwecke (Vorwärtsfehlerkorrekturzwecke) bereitgestellt, um die Transportsignalqualität zu verbessern und um die in der FEC enthaltene FEC-PM (die ein Fehlerkorrektur-Bitzähler ist) zur Überwachung optischer Kanäle im WDM zu verwenden; und
(5) in dem zusätzlichen OH wird ein Bit/Byte für die Takteinstellung des Niedergeschwindigkeits-Eingangssignals bereitgestellt, um eine TDM von Client-Signalen mit verschiedenen Frequenzen ohne Schlüpfe zu erzeugen;
(6) es wird ein Bit/Byte zu Schutzzwecken wie zur Wiederherstellung von Signalen, wenn ein Ausfall im WDM-NW auftritt, bereitgestellt.

3 zeigt ein Beispiel des Signalformats des vorliegenden Transportsystems in Bezug auf die fünf oben dargestellten Merkmale. Anders als in dem in 1 gezeigten herkömmlichen Transportsystem sind in dem in 3 gezeigten vorliegenden System bei den Eintritts-/Austrittspunkten des WDM-NW eine TDM-Funktion und eine zusätzliche OH-Einfügungsfunktion und -Abschlussfunktion vorgesehen. Dadurch kann der von dem Client-Seiten-SDH-Netz verwendete SOH durchgeschaltet werden, während eine Überwachungseinrichtung für das Trägerseiten-WDM-NW sichergestellt ist.
In Bezug auf Punkt (1) stellt das vorliegende System keine Rahmensynchronisation der Client-Eingabe bereit, mit anderen Worten, es werden nur 3R-Funktionen bereitgestellt. In einer herkömmlichen SDH-Vorrichtung und sogar in herkömmli chen Stopfmultiplexern werden die Rahmenphasen von Niedergeschwindigkeits-Eingangssignalen und die Rahmenphasen des Multiplexers gesteuert. Im Fall der SDH wurde der Zeiger verwendet, um eine Rahmenphasenverschiebung anzuweisen, während im Stopfmultiplexer die Phasen aller Eingangssignale ausgerichtet werden. In dem vorliegenden System wird die Rahmenphase der Niedergeschwindigkeits-Eingangssignale nicht erfasst und die Multiplexierung nur durch Bitsynchronisation, d. h. nur durch Ausrichten der Taktphasen, ausgeführt.
In 3 wird der Client-Seiten-SDH-Rahmen mit 270·N·9·8 Bits und einem Zyklus von 0,125 ms transportiert, während auf der WDM-Seite SDH-Rahmen ignoriert werden und eine geeigneten führende Position zur bitMUX (Bitmultiplexierung) verwendet wird, wobei ein zusätzlicher OH eingefügt wird, der ein FEC-Gebiet, ein CLK-Einstellgebiet, ein Kanalidentitätsgebiet und ein Schutzgebiet enthält.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die TDM-Multiplexierung durch Bit-Verschachtelung ausgeführt. Das Bit-Verschachtelungs-Multiplexierungsverfahren ist vom Standpunkt des Schaltungsmaßstabs aus vorteilhafter als byteMUX, cellMUX oder packetMUX. Außerdem kann ebenfalls eine Byte-Verschachtelungs-Multiplexierung verwendet werden, die in diesem Fall den Vorteil besitzt, dass die byteMUX an die Client-SDH-Multiplexierung angepasst werden kann, obgleich der Schaltungsmaßstab größer wird. Genauer kann wegen der Verwendung eines Client-SDH-Verwürflers eine zusammenhängende Zeichenkettenbildung derselben Signalebene mit hoher Wahrscheinlichkeit vermieden werden.
Im Zusammenhang mit dem Ignorieren von Niedergeschwindigkeitsrahmen gibt es ein Problem. Dies ist die Tatsache, dass die Verschlechterung der Signalqualität in Niedergeschwindigkeitssignalen nicht erfasst werden kann. In der vorliegenden Erfindung wird eine Ersatztechnik in Form einer analogen Überwachung verwendet (siehe I. Shake, H. Takara, S. Kawanishi und Y. Yamabashi, "Optical signal quality monitoring method based an optical sampling", ElectronLett, Bd. 34, Nr. 22, 1988), die auf einem Leistungsmonitor und auf einem optischen Q-Monitor beruht. Im Vergleich zur idealen digitalen Überwachung hat dieses Verfahren eine niedrigere Genauigkeit, aber die Vorteile, dass die Kosten niedriger sind und dass es die Forderung nach einer Client-abhängigen Steuerung erfüllt.
In Bezug auf (2) wird die Bit/Byte-Anforderung gemäß der Aufgabe des Netzmonitors definiert. In der vorliegenden Ausführungsform werden Steuerbefehle erzeugt und über DCC (Datenkommunikationskanal) von dem 40-G-NE-BS zu der Überwachungsvorrichtung übertragen oder werden Alarme von der Überwachungsvorrichtung in das 40-G-NE-BS heraufgeladen. Es ist akzeptabel, für die Paritätsprüfung für die Leistungsüberwachung Bit/Byte oder für die RDI-Warnungsausgabe (Ferndefektangabe-Warnungsausgabe) von externen Multiplexierungsvorrichtungen Bit/Byte zu verwenden.
In Bezug auf (3) ist dies ein Begrenzer, der eine Trennung gewünschter Signale in gewünschte Kanäle liefern soll, wobei er in dem zusätzlichen OH definiert ist. Die anwendbaren Verfahren enthalten die Einfügung eines Rahmensynchronisationsbytes, A1 = F6 und A2 = 28, das auch für SDH verwendet wird, in den zusätzlichen OH, oder es können andere Mustererkennungsverfahren verwendet werden. Die Verwendung von A1-A2-Verfahren hat die Vorteile, dass für Schaltungen in SDH ähnliche Schaltungsentwürfe genutzt werden können, sodass die Kosten der Vorrichtung gesenkt werden können und die Technologie selbst gut verstanden ist.
Außerdem ist es durch Verkürzen der Periode zum Einfügen eines Rahmensynchronisationsmusters gegenüber der entsprechenden Periode für SDH-Rahmen (z. B. ein Leitungsabschnitt des STM-16) möglich, im Vergleich zu der SDH-Struktur eine höhere Ansprechgeschwindigkeit zu erzielen. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist die Periode für die neuen Rahmen 30·N·8 Bit, d. h. etwa 1/8 der Geschwindigkeit der SDH-Rahmen, sodass das Ansprechen achtmal schneller ausgeführt werden kann.
In Bezug auf (4) ist das Prüfbit für die FEC in dem zusätzlichen OH-Gebiet enthalten. Die FEC ist eine wirksame digitale Technik zur Verbesserung der Transportqualität von Signalen und wird hauptsächlich für Unterwasseranwendungen verwendet.
Die FEC-Codes können hier Reed-Solomon-Codes (255, 239) der ITU-G für die Unterwasserverwendung (siehe ITU-T-Empfehlung G. 975, Vorwärtsfehlerkorrektur für unterseeische Systeme, 1996) oder die Einzelfehlerkorrektur SEC, z. B. Hamming-Codes oder BCH-n mit n > 1 in Bose-Chandhuri-Hocquenghem-Codes, enthalten. FEC-Codes werden zum Erfassen von Fehlern, zum Spezifizieren von Fehlerbits und zum Korrigieren von Fehlern verwendet, wobei die Fehlererfassungsfunktion in der Abschnittsüberwachungsvorrichtung in einem WDM-Bezirk verwendet wird.
Außerdem wird eine Fehlerkorrektur durch Senden von Fehlerkorrekturimpulsen zum Umkehren der Bits durch ein XOR-Gatter ausgeführt, sodass Fehler durch Zählen der Fehlerkorrekturimpulse überwacht werden können. Das Ergebnis ist, dass eine Präventionsfunktion verwirklicht wird, dass es möglich ist zu wissen, wie viele Fehler in den tatsächlichen Transportpfaden erzeugt werden, obgleich von den Clients keine Fehler empfangen werden. Die Funktion zum Melden sowohl eines Fehlererfassungsbit-Zählstands als auch eines Fehlerkorrekturbit-Zählstands an das 40G-NE-BS wird FEC-PM (FEC-Leistungsüberwachung) genannt. Somit werden durch Überwachung des WDM-Bezirks unter Verwendung der FEC-PM die in der SDH-Struktur separat definierten Paritätsbits (obgleich sie weiter enthalten sein können) redundant, wobei es ebenfalls möglich ist, eine präventive Wartungsprüfung bereitzustellen, ohne die Aufmerksamkeit von Clients zu erregen.
In Bezug auf (5) bietet das vorliegende Verfahren eine Lösung für das Problem des Verbindens mit Routern wie etwa IP/SONET und Gigabit-Ethernet. Wie zuvor erwähnt wurde, ist die Genauigkeit der Router-Frequenz etwa 1/10 der der herkömmlichen SDH-Vorrichtung. Wenn Niedergeschwindigkeitssignale mit einer solchen Takffrequenzgenauigkeit in das Netz eingegeben werden, wird insbesondere für das TDM-Verfahren ein Problem erzeugt. Das heißt, für alle Niedergeschwindigkeitssignale wird ausnahmslos ein Bitschlupf erzeugt, wenn sie kein ganzzahliger Bruch des Multiplexertakts sind.
Diese Art Problem war in dem alten Synchronisationszugang immer ein Grundproblem, das in dem alten Zugang dadurch gelöst wurde, dass die Niedergeschwindigkeitssignale mit einer höheren Taktgeschwindigkeit gelesen und Überschussimpulse eingefügt wurden. Obgleich das Netz synchronisiert wird, sodass davon ausgegangen wird, dass das gesamte SDH-Netz synchronisiert ist, wird in dem Zeigerprozess ebenfalls eine Stopffunktion bereitgestellt, um eine positive/negative Stopffunktion zu verwirklichen, um Frequenzunterschiede zu beseitigen. Insbesondere in der SDH-Struktur ist die netzgestützte Synchronisation die Grundlage des Betriebs, sodass der Zeiger mit Definitionen zum Schreiben von Nutzlastinformationen in das H3-Byte des Zeigers während des negativen Stop fens oder mit Definitionen für Befehlsbytes zum Erzeugen entweder eines positiven oder eines negativen Stopfens versehen ist.
In der vorliegenden Erfindung ist die Netzsynchronisation die Grundlage des Betriebs und wird die Stopffunktion nur zum Verbinden mit Routern mit niedriger Frequenzgenauigkeit oder mit fehlangepassten Frequenzen verwendet.
4 zeigt ein Beispiel der Struktur des Taktfrequenz-Einstellabschnitts (CLK-Frequenz-Einstellabschnitts), wobei Stationstakt die Erzeugung eines integrierten Takts bedeutet. In 4 beziehen sich die Bezugszeichen 31, 32, 33, 34 auf eine CLK-Frequenz-Umsetzungsschaltung; bezieht sich das Bezugszeichen 35 auf eine Stations-CLK-Bit-Phasensynchronisationsschaltung; bezieht sich das Bezugszeichen 36 auf eine OH-Einfüge/Fallenlass-Schaltung (OH INS/DRP); bezieht sich das Bezugszeichen 37 auf eine Schreib-/Leseschaltung; bezieht sich das Bezugszeichen 38 auf eine Zeit-Multi-/Demultiplexschaltung (TDM-MUX/DMX).
Die CLK-Frequenz für die Netzsynchronisation ist hier mit f2 bezeichnet, wobei angenommen wird, dass sie mit der Stations-CLK-Versorgungsvorrichtung BITS (Bildung einer integrierten Taktversorgung) synchronisiert ist. Die CLK-Frequenzen von den Routern oder anderen Vorrichtungen sind mit f1, f1' bezeichnet. Außerdem wird angenommen, dass f2 < f1' ist. Außerdem wird wegen der Einführung des zusätzlichen OH die Frequenz vor der Multiplexierung angehoben, wobei die angehobene Frequenz mit f3 bezeichnet ist, sodass die multiplexierte Frequenz mit f3 × n bezeichnet ist. Anders als in der SDH-Architektur, in der ein Zeiger zum Einfügen/Fallenlassen von Impulsen in der letzten Stufe der SDH-Nicht-SDH-Umsetzung verwendet wird, wird das Stopfen in dem vorliegenden System bei dem Eintrittspunkt in den Multiplexer ausgeführt, sodass es obligatorisch ist, durch Einfügen/Fallenlassen von Impulsen am Austrittspunkt des Multiplexers zu der ursprünglichen Frequenz zurückzukehren. Somit werden für jeden Multiplexer Entstopf-Jitter (mit anderen Worten, Wartezeit-Jitter) akkumuliert.
In der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, das Problem des Bewirkens der netzsynchronisierten Signale durch Verbinden des vorliegenden Systems mit wenigen Routern mit verschiedenen Frequenzen zu vermeiden. Anders als in dem alten Stopfprozess wird in dem vorliegenden System nicht immer ein positives Stopfen erzeugt, sodass netzsynchronisierte Signale nicht dem Stopfen unterworfen werden. In 4 werden CLK-Frequenzumsetzungsschaltungen 31, 32 aktiviert und wird das Stopfen in anderen Abschnitten nicht erzeugt. Somit kann die CLK-Frequenzumsetzungsschaltung aus den netzsynchronisierten Eingangsabschnitten, die kein Stopfen erfordern, weggelassen werden. In der vorliegenden Erfindung sind sowohl positive als auch negative Stopffunktionen notwendig, sodass es notwendig ist, in dem zusätzlichen OH Nachrichten zum Melden der Erzeugung und des Typs des Stopfens bereitzustellen, wobei beim negativen Stopfen ein Bit/Byte für die Aufnahme von Nutzlastsignalen anzuwenden ist.
In 4 werden die Eingangsdaten f1 von dem Router durch die CLK-Frequenzumsetzungsschaltung zu f2 geschaltet. Da Informationsbits fehlen, werden dabei Überschussbits eingefügt. Bezüglich f1' wird sie in f2 geändert, wobei aber Informationen überlaufen, sodass Überlaufinformationen in den zusätzlichen OH für den Transport aufgenommen werden. Falls in dieser Ausführungsform eine Bit-Verschachtelung verwendet wird, kann das Stopfen ebenfalls in der 1-Bit-Einheit ausgeführt werden.
Ausführungsform 2
5 zeigt ein Transportsystem in Ausführungsform 2, wobei das System in diesem Fall auf ein Ringstruktur-WDM-NW (wellenlängenmultiplexiertes Ringstrukturnetz) angewendet wird.
In 5 bezeichnet ein Bezugszeichen 40 ein WDM-NW, wobei es eine TDM-Transportvorrichtung 41, die an dem Grenzabschnitt (an den Eintritts/Austritts-Punkten) als Schnittstelle zu anderen Netzen mit einem 40-Gigabit/s-TDM-Ringsystem 40 GTR angeordnet ist; einen WDM-MUX/DMX (Wellenlängen-Multi-/Demultiplexer) 42; ein Betriebssystem (40G-Ne-BS) 43 für das Management des gesamten WDM-NW umfasst. An jedem Grenzabschnitt sind hier so viele 40GTR 41, wie es zu multiplexierende Kanäle gibt, in diesem Beispiel n, eingebaut.
Wie in Ausführungsform 1 sind ein DPT-Ring 21, ein OC-192BLSR 22, STM-16LT 23, ein GbE 26 u. a. enthalten.
Zur Konstruktion eines Rings mit 40 Gigabit/s pro Wellenlängenkanal besitzt der 40GTR 41 einen Kreuzverbinder (XC) für Pfaddiensttrennungszwecke, der zu dem in Ausführungsform 1 verwendeten 40 GTS hinzugefügt ist. In dieser Ausführungsform wird ein XC mit einer einfachen Struktur verwendet.
Momentane XC im SONET-ADM-Netz können ein großes Bündel von Transportpfaden bis zur 10 Gigabit/s in Einheiten von 50 Megabits behandeln. Das heißt, es können 192 Pfade mit 10 Gigabit/s behandelt werden, wobei der XC beim Schalten im BLSR für den Rückschleifpfad für den Reparaturbetrieb verwendet wird, sodass die Kapazität des XC in der 10 Gigabit/s-Übertragung 40 G × 40 G sein muss. Außerdem verwendet der XC normalerweise einen Zeitschalter (TSW), wobei die Ports grundsätzlich dadurch geschaltet werden, dass Lese-/Schreibadressen in der Speichervorrichtung gesteuert werden. Somit ist es notwendig, parallel zu den Betriebsgeschwindigkeiten der Speichervorrichtungen (< 100 MHz) die Kapazität des XC zu entwickeln.
In dieser Ausführungsform ist die Konstruktion des XC durch Begrenzung der Kapazität für die Handhabung von Daten auf 2,4 Gigabit/s oder 10 Gigabit/s und durch die Verwendung des SW an der Auswahleinrichtungsbasis vereinfacht.
Normalerweise verwendet ein XC einen nicht blockierenden SW, sodass irgendein Port Daten an irgendeinen gewünschten Port ausgeben kann. In dem vorliegenden System ist dies ebenfalls vereinfacht, sodass der XC durch eine Auswahleinrichtung verwirklicht ist, die eine Auswahlschaltung ist, um zu entscheiden, ob von Hochgeschwindigkeitstransportleitungen eingegebene Signale fallengelassen oder durchgelassen werden sollen oder ob Niedergeschwindigkeitssignale zu Hochgeschwindigkeitstransportleitungen hinzugefügt werden oder durchgelassen werden sollen. Für die Auswahleinrichtung kann eine Koaxialauswahleinrichtung verwendet werden.
Die dem System durch diese Technik auferlegte Beschränkung ist, dass es das Niedergeschwindigkeitspaket, das das Hinzufügen/Fallenlassen-Signal übermittelt, nicht irgendwelchen Schnittstellenschlitzen zuweisen kann.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Verfahren zum Überwachen eines Ringnetzes als ein Unter- oder Teilnetz ebenfalls vereinfacht. Herkömmlich ist die Q3-Schnittstelle anhand des CMIP (Common Management Information Protocol) dadurch genormt worden, dass eine Mehranbieter-Betriebsumgebung vorausgesetzt wird; allerdings sind für das E-Messaging und für den Datentransport ausführliche Regulierungen notwendig und sind für die Realisierung viele Hochleistungsfunktionen notwendig, sodass es in der Realität viele Fälle unzureichen der Systemleistung gibt. In letzter Zeit dient die CORBA (Common-Object-Request-Broker-Architecture) als Grundlage für die Weiterentwicklung, wobei es hinsichtlich der tatsächlichen Leistung aber viele unklare Punkte gibt.
Der einfachste Fall ist das SNMP (Simple Network Management Protocol), das die Norm für IP-Netze ist, wobei in dieser Ausführungsform dieses Verfahren angenommen wird. Allerdings können TL1 oder CORBA ebenfalls verwendet werden.
Die vorliegende Technik kann irgendeinen Router global überwachen und steuern, wobei es aber Funktionsbeschränkungen gibt. Eine solche Beschränkung ist, dass die Objekterzeugung und das Objektmanagement nicht ausgeführt werden können, und eine weitere Beschränkung ist, dass Alarme und Berichte nicht für sich allein ausgegeben werden können.
Hinsichtlich der Unfähigkeit zum Erzeugen und Managen von Objekten hängt das Problem insbesondere mit der Verbindungserzeugung zusammen. Dieses wird dadurch gelöst, dass in der 40 Gigabit/s-Betriebsgeschwindigkeit ein Zeitschlitz 2,4 Gigabit/s für Managementzwecke ersetzt wird. Das heißt, zur Angabe, ob der Zeitschlitz verwendet wird oder nicht, wird nur ein binärer Merker verwendet. Der Verbindungsname und die Verbindungswarnung werden nicht gemanagt. Außerdem wird die Netzüberwachung hinsichtlich selbst ausgegebener Alarmberichte durch das Abrufen von Informationen durch periodische Wartung von Unternetzen oder externen Vorrichtungen ersetzt. Alternativ kann ein Anwendungsprogramm verwendet werden, um nur die wichtigen Informationen periodisch oder automatisch wiederzugewinnen.
Ausführungsform 3
6 zeigt ein Transportsystem in Ausführungsform 3, einer TDM-Vorrichtung, die bei den Eintritts-/Austritts-Punkten eines Ringstruktur-WDM-NW angeordnet ist, insbesondere eines TDM-Transportsystems mit Optionsfunktionen. Diese Optionsfunktionen können ebenfalls in einer Punkt-zu-Punkt-Konfiguration verwendet werden.
In den in den Ausführungsformen 1, 2 dargestellten Systemen wird vor einem Versagen des Transportpfads durch die Client-Schutzvorrichtung geschützt. Das heißt, in einem DPT-Ringnetz wird eine IPS (intelligente Schutzschaltung) verwendet und im OC-192 wird ein BLSR zum Beheben eines Ausfalls verwendet.
Allerdings gibt es eine starke globale Zunahme von LT-Vorrichtungen, die keine Schaltfunktion aufweisen, wobei aber erwartet werden muss, dass einige Clients fordern, dass durch das WDM-NW ein Schalten bereitgestellt wird. Aus diesem Grund ist in der vorliegenden Ausführungsform intern in einem Teil der Schnittstellenkarte (IF) in Teilen von Niedergeschwindigkeits-Zubringersignalpfaden eine Schutzfunktion bereitgestellt, sodass diese Funktion für jene Clients, die fordern, dass das WDM-NW eine Form der Wiederherstellung bereitstellt, als eine Option angeboten wird, indem die IF nur diesen Clients angeboten wird.
In 6 beziehen sich die Bezugszeichen 51, 52, 53, 54 auf Niedergeschwindigkeits-IFs, bezieht sich das Bezugszeichen 55 auf einen Endgerätverarbeitungsabschnitt für TDM und zusätzliche OH-Hinzufüge/Fallenlass-Schaltungen.
Die der WS entsprechende Niedergeschwindigkeits-IF 51 umfasst: eine physikalische SDH-Schnittstelle SPI; eine SDH-Rahmensynchronisationsschaltung SYNC; einen SONET/SDH-Verarbeitungsabschnitt PTR, der durch einen Zeigerprozessor (ohne Stopfen) bedient wird; und einen IP-Routing-Abschnitt. Außerdem umfasst die der STM-16-LT entsprechende Niedergeschwindigkeits-IF 52: eine PI (physikalische Schnittstelle) und eine optische Kanalschutz-OchP-Schaltung und umfasst die dem BLSR entsprechende Niedergeschwindigkeits-IF 53 nur die PI und umfasst die der IP/SDH entsprechende IF 54 eine PI und einen CLK-Einstellabschnitt. Die TDM und der zusätzliche OH-Hinzufügen/Fallenlassen-Verarbeitungsabschnitt 55 umfassen: eine Kreuzverbindung XC; eine FEC-Funktion (Fehlerkorrekturcode-Hinzufügen/Erfassen-Funktion), eine TDM-MUX/DMX-Schaltung (Zeit-Multi-/Demultiplexierung); und eine PI. Es wird angemerkt, dass die XC in jenen Systemen, die dem 40 GTS in Ausführungsform 1 entsprechen, nicht enthalten ist.
Falls in einem Hochgeschwindigkeitstransportpfad ein Ausfall auftritt, erfasst die Vorrichtung einen LOS (Signalverlust) oder ein AIS (Alarmangabesignal) und meldet dies an den OchP in der Niedergeschwindigkeits-IF. Der OchP sendet an den OchP in der Niedergeschwindigkeits-IF in der gegenüberliegenden TDM-Transportvorrichtung in dem WDM-Netz unter Verwendung des zusätzlichen Overhead OH ein SF (Signalausfall). Der OchP in der Niedergeschwindigkeits-IF der gegenüberliegenden Vorrichtung, der das SF empfängt, führt eine Pfadschaltung aus und sendet an die SF-Nachrichtenquelle eine RR (Umkehranforderung). Der OchP, der die RR empfängt, schaltet den Pfad in der eigenen Station, um den Pfadschutzprozess abzuschließen.
Der obige Prozess kann unter Verwendung desselben Protokolls wie das APS (automatisches Schutzschalten) des SDH-Netzes ausgeführt werden, der in der ITU-T G.841 beschrieben ist (siehe ITU-T-Empfehlung G.841 r, Typen und Charakteristiken von SDH-Netzschutzarchitekturen, 1995). In diesem Fall kann eine 1+1-APS-Folge oder eine N:1-APS-Folge verwendet werden. Die Unterschiede sind, dass die Schaltfolge zum Hochgeschwindigkeitspfad innerhalb der Niedergeschwindigkeits-IF bereitgestellt wird und dass Optionen für jede Niedergeschwindigkeits-IF verfügbar sind; im Fall der 1+1-APS werden Niedergeschwindigkeitssignale zum Hochgeschwindigkeitspfad verdoppelt (für 1:N APS werden notwendige Pfade reserviert).
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine weitere optionale Funktion enthalten.
Das heißt, in 6 ist direkt in der Niedergeschwindigkeits-IF 51 ein Client-Endgerät WS untergebracht, dies ist so, da der SONET/SDH-Verarbeitungsabschnitt PTR und der IP-Routing-Verarbeitungsabschnitt IP in der IF 51 mit vielen Niedergeschwindigkeits-Ports enthalten sind, in der eine Router-Funktion enthalten ist und die ein IP-Routing ausführt. Das Routing kann hier zu einem weiteren Port der IF in der eigenen Station oder zu einem Port in der Niedergeschwindigkeits-IF (mit Routing-Funktion) in der gegenüberliegenden Vorrichtung über den Hochgeschwindigkeitspfad vorgenommen werden.
Ausführungsform 4
14 zeigt einen Blockschaltplan eines Transportsystems in Ausführungsform 4. Ein Multiplexer 101 umfasst: einen Empfangsabschnitt 102 für den Empfang optischer Signale; einen Frequenzsynchronisationsabschnitt 103; einen gemeinsamen Steuerabschnitt 104; einen digitalen Multiplexierungsabschnitt 105; einen Senderabschnitt 106 zum Senden optischer Signale; und einen Taktabschnitt 107.
Der Empfangsabschnitt 102 führt eine optischelektrische Umsetzung von Niedergeschwindigkeitssignalen aus, die in den Frequenzsynchronisationsabschnitt 103 eingegeben werden. Der Frequenzsynchronisationsabschnitt 103 erfasst die Phasendifferenz zwischen dem aus den digitalen Niedergeschwindigkeitssignalen extrahierten Signaltakt und dem mit dem Oszillator synchronisierten Netztakt, wobei dann, wenn die Differenz einen gegebenen positiven Stopfschwellenwert übersteigt, ein positives Stopfen ausgeführt wird, und dann, wenn die Differenz niedriger als eine gegebener negativer Stopfschwellenwert wird, ein negatives Stopfen ausgeführt wird. Der Overhead OH umfasst ein Stopfinformations-Übertragungsgebiet und negative Stopfbits, wobei an einen Demultiplexer 111 Informationen gesendet werden, ob eine Stopfoperation ausgeführt worden ist oder nicht. Der digitale Multiplexierungsabschnitt 105 multiplexiert synchronisierte digitale Signale und den OH und unterwirft die multiplexierten Ergebnisse und die digitalen Niedergeschwindigkeitssignale der TDM. Die somit erzeugten digitalen Hochgeschwindigkeitssignale werden in dem Senderabschnitt 106 in optische Signale umgesetzt und an die Transportpfade weitergeleitet.
Der Demultiplexer 111 umfasst: einen Empfangsabschnitt 112 zum Empfangen der digitalen Hochgeschwindigkeitssignale; einen Multi-/Demultiplexierungsabschnitt 113, einen Frequenzwiederherstellungsabschnitt 114; einen gemeinsamen Steuerabschnitt 115; und einen Senderabschnitt 116 zum Senden der wiederhergestellten digitalen Niedergeschwindigkeitssignale.
Der Empfangsabschnitt 112 führt die optischelektrische Umsetzung der digitalen Hochgeschwindigkeitssignale aus und gibt die umgesetzten Signale in den digitalen Demultiplexierungsabschnitt 113 ein. Der digitale Demultiplexierungsabschnitt 113 demultiplexiert die digitalen Hochgeschwindigkeitssignale in mehrere digitale Niedergeschwindigkeitssignale und gibt sie in den Frequenzwiederherstellungsabschnitt 114 ein. Der Frequenzwiederherstellungsabschnitt 114 nimmt auf das Stopfinformations-Übertragungsgebiet Bezug, wobei die gestopften Bits entfernt werden, wenn ein positives Stopfen angewendet worden ist, und Daten von den negativen Stopfbits gelesen werden, um die digitalen Niedergeschwindigkeitssignale wiederherzustellen, wenn ein negatives Stopfen angewendet worden ist. Der Sendeabschnitt 116 leitet die wiederhergestellten digitalen Niedergeschwindigkeitssignale an die Niedergeschwindigkeits-Übertragungsvorrichtung weiter.
Wenn ein Entstopfen ausgeführt wird, um Stopfbits zu löschen, wird in dem wiederhergestellten Takt immer eine Phasenänderung erzeugt, d. h. Entstopf-Jitter (Wartezeit-Jitter). Allerdings bleibt die Phasendifferenz immer in einem durch den positiven Stopfschwellenwert und durch den negativen Stopfschwellenwert definierten Bereich, sodass kein positives/negatives Stopfen ausgeführt wird, wenn die Niedergeschwindigkeitssignale digitale synchronisierte Signale sind und die wiederhergestellte Taktfrequenz an die Frequenz des Netzsynchronisationstakts angepasst ist. Somit wird die Synchronisationsqualitätsverschlechterung wegen positivem/negativem Stopfen in synchronisierten digitalen Signalen nicht erzeugt, sodass synchronisierte digitale Signale und nicht synchronisierte digitale Signale multiplexiert werden können.
Das Transportsystem kann so entworfen werden, dass es durch Anwenden eines positiven Stopfens auf alle digitalen Niedergeschwindigkeitssignale eine Frequenzsynchronisation ausführt. In diesem Fall wird selbst an synchronisierten Signalen ein Stopfen ausgeführt und kann durch Entstopfen eine Qualitätsverschlechterung verursacht werden. Allerdings ist eine Schaltung zum positiven Stopfen einfacher als eine Schaltung zum positiven/negativen Stopfen, sodass die Kosten der für die Niedergeschwindigkeitssignal-Schnittstelle bereitzustellenden Frequenzsynchronisationsfunktion minimiert werden können. Außerdem ermöglich ein solches System, technische Probleme zu vermeiden, die dem Erzeugen eines mit dem Netz synchronisierten Hochgeschwindigkeitstakts zugeordnet sind. Außerdem kann die Taktfrequenz multiplexierter Signale frei gewählt werden, sodass durch Erhöhen des Anteils eingefügter Stopfimpulse und unter Verwendung eines Phasenregelkreises in dem Demultiplexer Entstopf-Jitter unterdrückt werden können.
Ausführungsform 5
15 zeigt einen Blockschaltplan eines Transportsystems in Ausführungsform 5. In dieser Ausführungsform ist nur die Schnittstelle für nicht synchronisierte digitale Signale mit der Frequenzsynchronisationsfunktion in Übereinstimmung mit dem positiven/negativen Stopfen versehen. Durch Beseitigen der Frequenzsynchronisationsfunktion für nicht synchronisierte digitale Signale können die Kosten der Vorrichtung gesenkt werden.
16 zeigt einen Blockschaltplan des Frequenzsynchronisationsabschnitts 103 in dem Multiplexer 101. Sowohl in dem x-Bit-Pufferspeicher 201 (wobei x eine ganze Zahl ist) als auch in dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher 201 werden digitale Niedergeschwindigkeits-Eingangssignale akkumuliert, wobei gleichzeitig Taktsignale aus den in den Taktextraktionsabschnitt 203 eingegebenen digitalen Niedergeschwindigkeitssignalen extrahiert werden und in dem Taktzähler 204 gezählt werden. Die Ergebnisse der Zählung werden an die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit 205 übertragen und mit dem Taktzählstand des Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitts 209 verglichen, wobei die Steuerimpuls-Erzeugungsabschnitte 206, 207 und 208 in Übereinstimmung mit den Vergleichsergebnissen betrieben werden.
Wenn der aus dem Eingangssignal extrahierte Taktzählstand an den Taktzählstand des Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitts 209 angepasst ist, werden Daten nacheinander von dem x-Bit-Pufferspeicher 201 ausgegeben, während von dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher 202 keine Daten ausgegeben werden. An den Overhead-Einfügungsabschnitt 211 werden für Stopfinformationszwecke Informationen gesendet, die angeben, dass kein Stopfen unter Verwendung des zusätzlichen Overhead (zusätzlichen OH) 210 ausgeführt wird.
Wenn der aus den Eingangssignalen extrahierte Taktzählstand niedriger als der Taktzählstand des Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitts 209 ist, wird die Leseoperation von dem x-Bit-Pufferspeicher 201 vorübergehend angehalten und wird die Leseoperation vom (x – 1)-Bit-Pufferspeicher 202 ebenfalls nicht ausgeführt. An den Overhead-Einfügungsabschnitt 211 werden Informationen gesendet, dass das positive Stopfen durch den zusätzlichen Overhead 210 ausgeführt worden ist.
Wenn der aus den Eingangssignalen extrahierte Taktzählstand höher als der Taktzählstand des Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitts 209 ist, wird die Schreiboperation in den x-Bit-Pufferspeicher 201 vorübergehend angehalten und werden Daten sowohl aus dem x-Bit-Pufferspeicher 201 als auch aus dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher 202 gelesen. An den Overhead-Einfügungsabschnitt 211 werden Informationen gesendet, dass von den (x – 1) Bits Daten gelesen worden sind und dass das negative Stopfen durch den zusätzlichen Overhead 210 ausgeführt worden ist.
Durch Anwenden solcher Stopfoperationen werden digitale Niedergeschwindigkeits-Eingangssignale synchronisiert und in den digitalen Multiplexer 105 eingegeben. Der digitale Multiplexer 105 unterwirft mehrere synchronisierte digitale Signale der TDM, um digitale Hochgeschwindigkeitssignale zu erzeugen, die an die Transportpfade ausgegeben werden.
17 zeigt einen Blockschaltplan der Konstruktion eines Frequenzwiederherstellungsabschnitts 114 in der Demultiplexierungsvorrichtung 111 in dem vorliegenden Transportsystem. Der Takterzeugungsabschnitt 304 erzeugt in Übereinstimmung mit dem Takt, der aus den von dem Demultiplexer 113 eingegebenen synchronisierten digitalen Signalen extrahiert worden ist, einen Vorrichtungstakt. Der Overhead-Demultiplexierungsabschnitt 301 liest aus den synchronisierten digitalen Signalen unter Verwendung dieses Vorrichtungstakts Stopfübertragungsinformationen OH und einen Negativ-Stopfen-OH 302, sodass die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit 305 bestimmt, ob ein Stopfen angewendet worden ist. In den x-Bit-Pufferspeicher 303 werden synchronisierte digitale Signale eingegeben.
Falls kein Stopfen angewendet worden ist, werden Daten mit der an den Spannungssteuerungsoszillator 310 angepassten synchronisierten Frequenz des Vorrichtungstakts nacheinander aus dem x-Bit-Pufferspeicher 303 gelesen. Falls ein positives Stopfen angewendet worden ist, steuert die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit 305 den Spannungssteuerungsoszillator 310 so, dass positive Stopfschritte über eine lange Zeitdauer herausgemittelt werden, und stellt sie den Lesetakt ein, wobei Schreibtakte des x-Bit-Pufferspeichers 303 an den Stopfimpulseinfügeorten gelöscht werden. Mit anderen Worten, die Daten werden entstopft. Falls negatives Stopfen angewendet worden ist, steuert die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit 305 den Spannungssteuerungsoszillator 310 so, dass negative Stopfschritte über eine lange Zeitdauer herausgemittelt werden, und verzögert den Lesetakt um 1 Bit, wobei Daten von dem Negativ-Stopfen-OH durch die Auswahleinrichtung 306 gelesen werden. Dementsprechend werden digitale Niedergeschwindigkeitssignale mit der ursprünglichen Frequenz wiederhergestellt.
Ausführungsform 6
18 zeigt eine Veranschaulichung zur Erläuterung eines Transportsystems in Ausführungsform 6. 18 zeigt ein Transportsystem, in dem durch die Multiplexierungsvorrichtung (in den 14, 15 als 101 und in 16) in dem vorliegenden Transportsystem erzeugte multiplexierte Signale für die optische Signalübertragung der optischen Zeitmultiplexierung unterworfen werden. Ein solches System ermöglicht, Signale mit ultrahoher Geschwindigkeit zu transportieren, die die durch elektrische Transportschaltungen auferlegten Beschränkungen übersteigt.
Ausführungsform 7
19 zeigt ein Transportsystem in Ausführungsform 7. 19 zeigt ein Transportsystem, in dem die durch die Multiplexierungsvorrichtung in dem vorliegenden Transportsystem erzeugten multiplexierten Signale der optischen Zeitmultiplexierung unterworfen werden und die resultierenden multiplexierten Signale ferner für die optische Signalübertragung der Wellenlängenmultiplexierung unterworfen werden. Durch Verwendung sowohl der optischen TDM als auch der WDM kann die Transportkapazität pro Transportpfad wesentlich erweitert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden von der vorliegenden Erfindung kommende repräsentative Vorteile wie folgt kurz zusammengefasst.

(1) Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Verringern der Kosten des Datentransports durch das Multiplexieren von Signalen von mehreren verschiedenen Clients, während sie einen Transport und einen hochwertigen Dienst für die Clients bereitstellt. Insbesondere bedeutet "hochwertig", dass ein Bitschlupf beseitigt wird und vor einem Ausfall im Transportpfad automatisch geschützt wird. Als Optionen, um auf einzelne Anforderungen von Clients zu reagieren und dadurch die flexible Anpassung von Clients mit verschiedenen Qualitätsanforderungen zu ermöglichen, sind eine Frequenzeinstellfunktion und eine Schaltfunktion vorgesehen.
(2) Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass Netzträger synchronisierte und nicht synchronisierte digitale Signale ohne Verwendung der Zeigerfunktion der SDH-Architektur mit stabiler Leitungsqualität verarbeiten, sodass der gesamte Rahmen irgendeines SDH-Netzes als Anwendersignale behandelt werden kann. Dadurch können Anwender den SDH-Overhead für die Überwachung eigener Netze nutzen. Außerdem kann in den Trägernetzen direkt auf Hochgeschwindigkeits-Router, die Schnittstellenkarten verwenden, die die Zeigerfunktion nicht aufweisen, eingestellt werden.

Claims

Transportsystem (10 oder 40) zum Transportieren von wellenlängenmultiplexierten Signalen, gekennzeichnet durch das Anwenden einer Zeitmultiplexierung (11 oder 41) auf ein gesamtes Signal eines Clients, das einen Client-Overhead transparent enthält, und Anbringen eines zusätzlichen Overheads an dem gesamten Signal des Clients und Transportieren eines zeitmultiplexierten Signals, das durch eine Wellenlänge repräsentiert wird und den zusätzlichen Overhead enthält, vom eigenen Netz zu einem weiteren Netz.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei das Transportsystem ein optisches Transportsystem ist.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei der zusätzliche Overhead Bits enthält, die eine Rahmensynchronisation oder eine Kanalauswahl definieren, und die Bits, die eine Rahmensynchronisation oder eine Kanalauswahl definieren, in den zusätzlichen Overhead in einem Intervall eingefügt sind, das kürzer als eine Periode ist, die einem Zyklus jedes der Rahmen, die Client-Signale bilden, entspricht.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei der zusätzliche Overhead Bits enthält, die eine Fehlerkorrektur definieren, und das System eine Fehlerkorrektur ausführt.
Transportsystem nach Anspruch 4, wobei eine Qualitätsverschlechterung des Signals oder eine Ausfallerfassung durch einen Fehlerkorrektur-Bitzähler ausgeführt wird.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei der zusätzliche Overhead Bits enthält, die eine Datenspeicherung zum Anwenden eines negativen Stopfens definieren, um eine Frequenz eines Client-Takts einzustellen, und ein positives Stopfen durch Einfügen der Bits in eine Nutzlast angewendet wird.
Transportsystem nach Anspruch 6, wobei der zusätzliche Overhead Bits enthält, die Stopfinformationen definieren.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei die Zeitmultiplexierung auf einer Bit-Verschachtelung oder einer Byte-Verschachtelung basiert.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei das System Optionseinrichtungen enthält, um jedem Client zu ermöglichen, eine automatische Wiederherstellungsfunktion für Leitungsfehler auszuwählen.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei sich das System an eine LAN-Schnittstelle von einem Client-Endgerät direkt anpasst und eine Routing-Funktion besitzt, um zwischen Niedergeschwindigkeits-Schnittstellen oder zu einer Niedergeschwindigkeits-Schnittstelle einer gegenüberliegenden Vorrichtung zu lenken.
Transportsystem nach Anspruch 10, wobei die Zeitmultiplexierung nach dem Abbilden von von einem Client-Endgerät empfangenen Niedergeschwindigkeits-Signalen auf entsprechende Hochgeschwindigkeitskanäle ausgeführt wird.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung des Überwachens von Eingabe-/Ausgabeoperationen von Niedergeschwindigkeits-Client-Signalen durch analoge Einrichtungen ausgeführt wird.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei das System ein ringartiges Netz ist.
Transportsystem nach Anspruch 13, wobei eine Auswahleinrichtung einen Kreuzverbindungsschalter zum Auswählen von Signalpfaden umfasst.
Transportsystem nach Anspruch 13, wobei eine Unternetzüberwachung für ein Ringnetz auf einem einfachen Netzmanagement-Protokoll, das als SNMP bekannt ist, basiert.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei das System, um synchronisierte und nicht synchronisierte Signale zu multiplexieren, versehen ist mit einem Synchronisationsabschnitt, um den zusätzlichen Overhead an einem digitalen Signal anzubringen, um ihn bei einem positiven und einem negativen Stopfen zu verwenden, und um das digitale Signal auf eine Frequenz eines Netzsynchronisationstakts zu synchronisieren, um ein synchronisiertes digitales Signal zu erzeu gen; und mit einem Zeitmultiplexierungsabschnitt für die Zeitmultiplexierung des synchronisierten digitalen Signals.
Transportsystem nach Anspruch 16, das umfasst: einen Multiplexer (101), der enthält: einen Taktversorgungsabschnitt (107) für die Versorgung mit Netzsynchronisations-Taktsignalen; einen Empfangsabschnitt (102) für eine photoelektrische Umsetzung eines optischen Niedergeschwindigkeitssignals, um ein digitales Niedergeschwindigkeitssignal wiederzugeben; einen Frequenzsynchronisationsabschnitt (103) zum Anbringen eines zusätzlichen Overheads an dem digitalen Niedergeschwindigkeitssignal, zum Anwenden eines positiven oder eines negativen Stopfens in Bezug auf den zusätzlichen Overhead, zum Synchronisieren einer ursprünglichen Frequenz des digitalen Niedergeschwindigkeitssignals mit einer Synchronisationsfrequenz des eigenen Netzes und zum Ausgeben mehrerer synchronisierter digitaler Niedergeschwindigkeitssignale; einen digitalen Multiplexierungsabschnitt (105) für eine Zeitmultiplexierung der mehreren synchronisierten digitalen Niedergeschwindigkeitssignale und zum Ausgeben eines zeitmultiplexierten digitalen Hochgeschwindigkeitssignals; einen gemeinsamen Steuerabschnitt (104) zum Steuern des Frequenzsynchronisationsabschnitts und des digitalen Multiplexierungsabschnitts in Übereinstimmung mit den Netzsynchronisations-Taktsignalen; und einen Sendeabschnitt (106) zum Umsetzen des zeitmultiplexierten digitalen Hochgeschwindigkeitssignals in ein optisches Hochgeschwindigkeitssignal und zum Weiterleiten zu einem Kommunikationsweg; und außerdem einen Demultiplexierer (111), der enthält: einen Multi-/Demultiplexierungsabschnitt (112, 113) für eine optischelektrische Umsetzung des optischen Hochgeschwindigkeitssignals, um das digitale Hochgeschwindigkeitssignal zu regenerieren, und zum Demultiplexieren des regenerierten digitalen Hochgeschwindigkeitssignals in mehrere digitale Niedergeschwindigkeitssignale; einen Frequenzwiederherstellungsabschnitt (114) zum Wiederherstellen der mehreren digitalen Niedergeschwindigkeitssignale auf die ursprüngliche Frequenz des digitalen Niedergeschwindigkeitssignals durch Anwenden eines positiven oder negativen Stopfens in Bezug auf den zusätzlichen Overhead, der an den mehreren digitalen Niedergeschwindigkeitssignalen angebracht ist; eine gemeinsame Steuereinheit (115) zum Steuern des Multi-/Demultiplexierungsabschnitts und des Frequenzwiederherstellungsabschnitts; und einen Sendeabschnitt (116) zum Umsetzen des wiederhergestellten digitalen Niedergeschwindigkeitssignals in ein optisches Signal und zum Weiterleiten zu einer Niedergeschwindigkeits-Transportvorrichtung.
Transportsystem nach Anspruch 17, wobei der Frequenzsynchronisationsabschnitt (103) nur in einem Kanal vorgesehen ist, der das nicht synchronisierte digitale Niedergeschwindigkeitssignal in dem Multiplexierer (101) empfängt, und der Frequenzwiederherstellungsabschnitt (114) nur in einem Kanal vorgesehen ist, der das nicht synchronisierte digitale Niedergeschwindigkeitssignal in dem Demultiplexierer (111) ausgibt.
Transportsystem nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei der Frequenzwiederherstellungsabschnitt (103) umfasst: einen Taktzähler (204); einen x-Bit-Pufferspeicher (201); einen (x – 1)-Bit-Pufferspeicher (202); Steuerimpuls-Erzeugungsabschnitte (206, 207, 208); eine Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (205); einen Overhead-Einfügungsabschnitt (211) für negatives Stopfen; einen Stopfinformationstransport-Overhead-Einfügungsabschnitt (211); einen Taktextraktionsabschnitt (203) zum Extrahieren von Taktsignalen aus Eingangsdaten, die ein synchronisiertes digitales Signal oder ein nicht synchronisiertes digitales Signal enthalten; und einen Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitt (209).
Transportsystem nach Anspruch 19, wobei der x-Bit-Pufferspeicher (201) und der (x – 1)-Bit-Pufferspeicher (202) Eingangsdaten akkumulieren; der Taktextraktionsabschnitt (203) ein Taktsignal des Eingangsdatensignals extrahiert; der Taktzähler (204) extrahierte Taktsignale zählt und ein Zählergebnis zu der Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (205) weiterleitet, die die Steuerimpuls-Erzeugungsabschnitte (206, 207, 208) betreibt, indem sie einen Taktzählstand, der durch den Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitt (209) bestimmt wird, mit dem Taktzählstand in der Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (205) vergleicht.
Transportsystem nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei dann, wenn ein Taktzählstand mit einem Regulierungszählstand übereinstimmt, Bits nacheinander aus dem x-Bit-Pufferspeicher (201) und nicht aus dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher (202) gelesen werden, was dem Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Einfügungsabschnitt (211) gemeldet wird; und dann, wenn ein Takt zählstand niedriger als der Regulierungszählstand ist, das Auslesen von Bits aus dem x-Bit-Pufferspeicher (201) angehalten wird und Bits aus dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher (202) nicht ausgelesen werden, was dem Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Einfügungsabschnitt (211) gemeldet wird; und dann, wenn ein Taktzählstand höher als der Regulierungszählstand ist, das Schreiben in den x-Bit-Pufferspeicher (201) vorübergehend angehalten wird und Bits sowohl aus dem x-Bit-Pufferspeicher (201) als auch aus dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher (202) ausgelesen werden; und Informationen, die aus dem (x – 1)-Bit-Pufferspeicher gelesen werden, an den Overhead-Einfügungsabschnitt (211) für negatives Stopfen übertragen werden; was dem Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Einfügungsabschnitt (211) gemeldet wird.
Transportsystem nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei der Frequenzwiederherstellungsabschnitt umfasst: einen Vorrichtungstakt-Erzeugungsabschnitt (304) zum Extrahieren eines Client-Takts aus einem Transportweg und zum Umsetzen des Client-Takts in einen Vorrichtungstakt; einen x-Bit-Pufferspeicher (303); einen Steuerimpuls-Erzeugungsabschnitt (307); eine Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (305); eine Overhead-Leseschaltung für negatives Stopfen, eine Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Leseschaltung; eine Auswahlschaltung (306) zum Auswählen eines Ausgangs von der Overhead-Leseschaltung für negatives Stopfen oder eines Ausgangs von dem x-Bit-Pufferspeicher; und einen Spannungssteuerungsoszillator (310).
Transportsystem nach Anspruch 22, wobei in den x-Bit-Pufferspeicher (303) Hochgeschwindigkeitsdaten geschrieben werden und gleichzeitig Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Informationen durch die Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Leseschaltung gelesen werden und die auf diese Weise gelesenen Stopfinformationsübertragungs-Overhead-Informationen an die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (305) übertragen werden.
Transportsystem nach Anspruch 22, wobei dann, wenn ein Stopfen nicht erforderlich ist, der Spannungssteuerungsoszillator (310) Bits nacheinander aus dem x-Bit-Pufferspeicher (303) mit einer Frequenz, die mit der Vorrichtungstakffrequenz synchronisiert ist, ausliest; und dann, wenn ein positives Stopfen mehrmals angewendet werden soll, die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (305) das positive Stopfen über ein verlängertes Anwendungsintervall mittelt, um so den Lesetakt durch Steuern des Spannungssteuerungsoszillators (310) zu steuern; und dann, wenn ein negatives Stopfen mehrmals angewendet werden soll, die Steuerimpuls-Erzeugungssteuereinheit (305) ein negatives Stopfen über ein verlängertes Anwendungsintervall mittelt, um so den Lesetakt durch Steuern des Spannungssteuerungsoszillators (310) zu steuern, und gleichzeitig Informationen aus der Overhead-Leseschaltung für Informationen für negatives Stopfen ausliest und die Auswahlschaltung (306) von dem x-Bit-Pufferspeicher (303) zu der Overhead-Leseschaltung für negatives Stopfen umschaltet, um so kontinuierliche Daten zu erzeugen.
Transportsystem nach Anspruch 1, wobei das System umfasst: einen Synchronisationsabschnitt zum Einfügen eines zusätzlichen Overheads in ein digitales Signal und zum Anwenden eines positiven Stopfens gemäß dem zusätzlichen Overhead, um so eine Client-Frequenz auf eine Vorrichtungsfrequenz zu synchronisieren; einen Zeitmultiplexierungsabschnitt zum Zeitmultiplexieren des synchronisierten digitalen Signals; und einen Multi-/Demultiplexierungsabschnitt zum Demultiplexieren von zeitmultiplexierten synchronisierten Signalen, um so ein ursprüngliches digitales Signal wiederherzustellen.
Transportsystem nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 25, wobei multiplexierte Signale ferner einer optischen Zeitmultiplexierung unterworfen werden.
Transportsystem nach Anspruch 26, wobei multiplexierte Signale ferner einer Wellenlängenmultiplexierung unterworfen werden.
Verfahren zur Wellenlängenmultiplexierung, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Zeitmultiplexierung (11 oder 41) transparent auf das gesamte Signal eines Clients, das einen Client-Overhead enthält, angewendet wird und ein zusätzlicher Overhead an dem gesamten Signal angebracht wird und das gesamte Signal, das den zusätzlichen Overhead hat, durch eine Wellenlänge repräsentiert wird und ein wellenlängenmultiplexiertes Signal durch das Netz (10 oder 40) transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei zum Multiplexieren synchronisierter und nicht synchronisierter Signale das Verfahren die folgenden weiteren Schritte umfasst: Anwenden eines positiven oder negativen Stopfens in Übereinstimmung mit Overhead-Informationen, Synchronisieren einer Client-Frequenz auf eine Netzfrequenz und Anwenden einer Zeitmultiplexierung für den Transport eines digitalen Signals, das durch eine Empfangsanordnung zu demultiplexieren ist, um ein ursprüngliches digitales Signal zu regenerieren.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei zum Multiplexieren synchronisierter und nicht synchronisierter Signale das Verfahren die folgenden weiteren Schritte umfasst: Anwenden eines positiven Stopfens in Übereinstimmung mit Overhead-Informationen, Synchronisieren von Frequenzen und Anwenden einer Zeitmultiplexierung für den Transport eines digitalen Signals, das durch eine Empfangsanordnung zu demultiplexieren ist, um ein ursprüngliches digitales Signal zu regenerieren.